阻断PI3K/AKT通路通过激活FoxO1抑制猪骨骼肌卫星细胞分化

• 作者: 史新娥 吴国芳 宋子仪 朱嘉宇 杨公社 贾龙 路宏朝
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: PI3K/AKT通路 FoxO1 骨骼肌卫星细胞 成肌分化 猪
• 年，卷（期）: 2014,（1）
• 所属期刊栏目: 畜牧?兽医?资源昆虫
• 页码范围: 154-160
• 页数: 7页
• 字数: 3943字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.01.016

摘要

[目的]在骨骼肌生长或损伤刺激下，骨骼肌卫星细胞被激活、增殖分化形成肌管，促进骨骼肌的生长发育或修复组织创伤。FoxO1负调控骨骼肌的生成，但在骨骼肌卫星细胞分化过程中的作用未见报道。因此，笔者探索FoxO1对猪骨骼肌卫星细胞分化的影响，希望为深入研究FoxO1调控骨骼肌生长发育的作用机理奠定基础。[方法]以1-3日龄健康大白猪为材料，采用单根肌纤维法分离培养猪骨骼肌卫星细胞，接种第2天、第4天和第6天在倒置显微镜下观察细胞形态并拍照。在细胞分化第8天，用免疫荧光染色方法染肌管，DAPI染核，并在荧光倒置显微镜下观察拍照。待细胞汇合至70%-80%时，将培养基换成含50 nmol·L-1渥曼青霉素（wortmannin，WM）的分化培养基，分别于细胞分化第0天、第4天和第8天收集细胞，提取总RNA和总蛋白，采用real-time qPCR和Western blotting方法检测WM对FoxO1以及骨骼肌卫星细胞分化标志基因表达的影响。[结果]猪骨骼肌卫星细胞在接种第2天开始贴壁，呈梭形。第4天细胞数量增加，部分发生融合。第6天时细胞呈方向性生长。第8天细胞进一步融合形成肌管。WM处理组的FoxO1 mRNA表达水平未发生显著变化（P＞0.05），非磷酸化的FoxO1蛋白表达显著高于对照组（P＜0.05），而p-FoxO1蛋白表达较对照组显著下降（P＜0.05）。WM处理组的细胞在分化第8天，虽然也出现了蜂窝状生长，但是与对照组相比细胞未呈方向性生长并形成肌管。Western blotting结果显示，WM明显抑制猪骨骼肌卫星细胞分化早期标志基因MyoD、中后期标志基因MyoG和末期标志基因MyHC蛋白的表达。[结论]以WM阻断PI3K信号通路能使FoxO1去磷酸化，抑制猪骨骼肌卫星细胞的分化，延迟肌管的形成，并降低成肌分化标志基因MyoD、MyoG和MyHC的表达。总之，阻断PI3K信号通路通过激活FoxO1抑制猪骨骼肌卫星细胞分化。